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《中国地质大学(北京)》 2010年
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迁安铁矿地球化学特征及其对矿床成因的指示

丁文君  
【摘要】: 不同学者曾对迁安地区铁矿床的前寒武地质、岩石学和地球化学等方面进行了深入的研究,但是其成矿物质来源至今没有进行深入探讨。2006年在迁安杏山矿床中首次发现了富大铁矿体,但其成因不明。本文采取了迁安的杏山和二马两个代表性矿床的富矿石、普通矿石、片麻岩、混合花岗岩、伟晶岩共约100个样品,通过其常量、微量、稀土及同位素的地球化学特征研究,对其进行原岩恢复、成矿物质来源和富矿成因方面的探讨。 迁安地区磁铁石英岩常量元素原岩恢复图解显示其原岩为玄武岩、其TFe2O3与SiO2有很好的负相关性、其微量元素贫Nd、Ta、其磁铁矿δ18O属于基性-超基性岩δ18O值范围以推断原岩是玄武岩;而围岩的原岩为流纹岩和沉积岩,因而磁铁石英岩与围岩不具有成因联系。伟晶岩与片麻岩常量、微量元素和稀土元素含量及分布类似,推断其为片麻岩经过热液改造形成;各矿区混合花岗岩与片麻岩常量、微量元素及稀土元素分布一致,推断其其原岩一致。 通过对迁安富矿石和普通矿石的常量、微量元素和稀土元素研究,结果表明它们的化学成分主要由Fe2O3(T)、SiO2组成,并且Al2O3和TiO2具有较低的含量,指示其形成时几乎没有碎屑物质的加入。而经PAAS标准化后,稀土元素的配分模式表现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,无论是富矿石还是普通矿石,都具有Eu正异常、其Co/Zn和Ni/Zn比值与热液类似的特征,表明形成时有高温热液加入;其Y/Ho44、Y的正异常表明其有海水的成因;δLa表明其没有陆源碎屑加入;LaN/YbN1,表明既有海水特征,又有热液特征,所有这些数据都显示了迁安铁矿矿石的物质来源为海水和热液,与其他地方BIF铁矿物质来源一致。 由于富矿石和普通矿石的物质来源一致、常量微量及稀土元素含量和分布类似、铁矿物主要为磁铁矿、原始沉积条带明显、富矿石中磁铁矿的δ18O低于普通矿石、推断富矿石可能是火山-沉积建造原始沉积时由于局部富铁环境而形成的,后期经过了变质作用-构造变形则导致矿层内部磁铁矿的塑性流动,进一步加剧了局部地段的磁铁矿变富,构成了透镜体状形态特征。后生黄铁矿的δ34S数据显示迁安地区后期经历了至少两期流体作用,其中一期来源于深部。
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